SURVIVALOFTHESICKEST
Part1
年的一本医书中就提到,人体有43处可以用于放血,其中14处在头部。如今,我们熟悉的理发店门口放置的红蓝白条纹相同的三色旋转柱,其实就是当年理发店提供放血治疗服务的标志(红色代表动脉,蓝色代表静脉,白色代表绑带。柱子顶端的黄铜水池用于盛放水蛭,底端的水池用于收集血液;而柱子上的红色和白色条纹则源于中世纪时理发师将洗过的绷带悬挂于柱子上吹干的举动,风中这些绷带相互扭转,缠绕着柱子。你或许会纳闷:为什么理发师扮演了今天外科医生的角色?那是因为他们的手中握有剃刀。
那些企图杀死我们却始终未能得逞的东西,反而会让我们变得更加强大。
Part2
超甜冰葡萄酒的提示
现在让我们暂且放下遇冷排尿的问题,将目光投向法式晚餐中的奢侈品--美味而珍贵的冰葡萄酒。这种酒的发现据说完全出于偶然。年前,一位德国葡萄酒商希望他的葡萄能在晚秋多生长一段时间,却不幸遇上了突如其来的霜冻。葡萄奇怪地皱缩了,他不愿让一年的辛劳付诸东流,于是决定用这些冰冻葡萄做些什么以尽量减少损失。他将葡萄解冻后,像平时一样进行压榨处理,但是结果却让人大失所望:与预计量相比,最后仅得到了八分之一的果汁,不过他仍然将这些微不足道的产品进行了发酵。
出人意料的是,葡萄酒商得到了一种异常甜美的葡萄酒。经过这次具有传奇色彩的收获后,一些酒商开始专门酿造冰葡萄酒,他们通常每年在霜冻之后才采集葡萄。如今我们根据葡萄酒的糖含量,对其进行评选和分级。餐桌上一般饮用的葡萄酒中含糖量为0%~3%,而冰葡萄酒则达到了18%~28%。水分的丧失造成葡萄的皱缩。从化学角度看,我们不难理解为什么葡萄在受冻后可能出现失水的现象,这是因为冰晶体的减少降低了对水果脆弱外膜的破坏。
那么糖浓度的大幅增加也能发挥作用吗?回答是肯定的。冰晶体只能由纯净水组成,但是结晶的温度却是由水中含有的其他物质决定的。任何溶解在水中的物质都会影响液态水形成六角形固体冰晶的能力。举例来说,一般情况下,富含盐的海水在-2.5℃结冰,而不是在纯水冰点的0℃;人们冰箱里的伏特加,通常其体积的40%是酒精,而这些酒精对结冰具有很大的影响,当温度降至-29℃左右时,伏特加才会结冰。即使是大多数的天然水也不会正好在0℃时结冰,因为它们通常都含有一些矿物质或其他杂质,从而降低了冰点。
和酒精一样,糖也是一种天然的防冻剂。溶液中含糖量越高,冰点就越低。(深谙含糖量和结冰间关系的食用化学家们正在开发一种无糖的半固体饮料。在常规的半固体饮料中,人们利用糖控制饮料的固液状态,防止液体完全结冰。因此,在尝试生产无糖半固体饮料时,必须控制饮料的固液状态,减少无糖冰块的产生。根据最近的报道,经过20年的努力,研究团队已经将人工甜味剂和木糖醇结合,开发出了一种新型的减肥半固体饮料。)因此当霜冻征兆出现后,葡萄排除水分,从两个方面保全了自己:首先是减少了水容量;其次是提高了剩余水中的糖浓度。通过这两点,葡萄就能抵御更低的温度而不至于结冰。
减少水分应对寒冷?这听起来甚为耳熟,不就如同遇冷排尿吗?糖含量高的现象,我们不也似曾相识吗?但当我们回到糖尿病之前,我们还得到动物王国转一圈。
神奇林蛙的启发
在寒冷的环境中也有生机勃勃的动物世界。一些两栖动物如牛蛙,在湖泊或河流的底层度过寒冷的冬季;庞大的南极鳕在冰层下自由自在地游泳,它们的血液中含有抗冻蛋白质,能够吸附冰晶体,抑制冰晶继续生长;在南极表层,毛毛虫在-51℃的环境中生活14年后才能羽化,而蝴蝶只能在夕阳下翩翩起舞数周。
但是世上没有一种动物比小小的林蛙更加让人叹为观止的。
林蛙是一种约5厘米长的小精灵,它们的面部仿佛戴着一张黑色的面具,只露出眼睛,形似电影里的佐罗。从格鲁吉亚北部一直到阿拉斯加,包括北极圈北部都能找到这种小动物。早春的夜晚,你可以听到它们交配的叫声,好像小鸭子的声音一样。但直到冬去春来,你都不会再听到林蛙的叫声,因为整个冬天林蛙都处于冬眠状态。本来凡是冬眠的哺乳动物,都需要靠一层厚厚的脂肪保温并提供能量,而林蛙却并非如此,它们是完全进入冷冻状态。它们将自己埋在3~5厘米厚的树枝或树叶下面,从此进入假死状态,就如同泰德·威廉姆斯希望艾克实验室做到的那样。而这种现象似乎只能在科幻小说中才能看到。
林蛙被冻得僵硬如尸。
如果在冬天,你步行时不小心踢到了一只林蛙,一定会认为它已经死了。林蛙完全冻结后,所有的生命活动都会随之停止--没有心跳,没有呼吸,也没有可检测到的脑部活动。它的眼睛睁得老大,全身僵硬,异常惨白。但如果你安营扎寨,待到次年春暖花开时,你就会发现小林蛙开始不紧不慢地收起了它的伪装。林蛙解冻后几分钟,伴随着体温的升高,其心跳也开始神奇地恢复,同时开始进行呼吸;眨眼几次以后,它的眼睛也恢复了颜色;它伸伸腿,坐起来。不久,它便开始四处活动,寻亲访友,并踏上了追逐爱人的浪漫之旅,如同什么事情也没有发生过一样。
最了解林蛙的人莫过于加拿大渥太华的化学家肯施·多瑞了,他和妻子珍妮特从20世纪80年代初期便开始研究林蛙。有一次,当他的同事在收集用于研究的林蛙时,意外地将其留在了车厢里,此时正好遇上霜冻。当肯施·多瑞早上醒来时,林蛙已经被冻成冰了。你可以想象一下,当多瑞在实验室把这些小东西解冻后,发现它们又活蹦乱跳时的目瞪口呆状。
经过多年研究,多瑞终于得到了大量关于林蛙是如何起死回生的第一手资料。
首先,林蛙的皮肤能立即感受到温度降至冰点左右。几分钟后,它开始排除血液和组织器官细胞中的水分,不过这一过程并不是通过排尿实现的,它将水分集中到腹部,同时肝脏将大量的(相对于林蛙而言)葡萄糖注入血液,并辅以释放额外的糖醇,其结果是血液的糖含量提高了几百倍。所有这些变化大大降低了林蛙血液的冰点,从而能有效地把血液变成一种含糖的防冻剂。
当然,林蛙体内仍然含有水分,这些水只是被安置到了更为安全的地方,从而能减少对机体造成的损害。此外,这种变化还能产生一些有益的效果。多瑞在解剖冻结的林蛙时意外地发现,薄冰层像三明治一样被皮肤和腿部肌肉夹在中间,腹腔内也有一大块冰包围着林蛙的器官;这些器官已经大量脱水,枯槁如葡萄干。林蛙通过这种方法小心翼翼地将它的器官保存在冰块中,就如同人们将等待移植的器官放在冰块中运输一样。通常医生在切除器官后,会将其放入一个特制的塑料袋中,然后用一个装满碎冰的低温箱保存,以便在不产生冻结或受损的情况下,尽可能地降低器官的温度。
林蛙的血液中虽然保有水分,但是高浓度的糖不仅降低了血液的冰点,还迫使水形成更小的、更少的锯齿状结构的晶体,以保证晶体不会刺穿细胞壁或者毛细血管。当然,所有这些也无法确保万无一失,但是林蛙自有一套修复的独门绝活。在严冬里,林蛙能产生大量的纤维蛋白原,这种凝血因子能够帮助它们修复在降温过程中出现的损伤。
糖尿病
排除水分,提高糖含量是抵抗寒冷的有效办法。葡萄如此,林蛙也是这样,那么人类呢?
是否存在这样一种巧合,年前冰河期的不期而至也能使受害居民的后裔具备独特的基因特点,从而能排除水分,提高血糖含量呢?
这种理论的提出在学术界引起了轩然大波,但是糖尿病极有可能帮助欧洲人的祖先在晚冰期突如其来的寒冷中生存下来。
晚冰期来临时,任何抵御寒冷的适应能力,无论这种能力在正常情况下多么不利,都可能决定一个人的寿命是活到成年还是早年夭折。
你可以想象一下小部分特定人群对寒冷的异常反应。面对经年累月的寒冷,他们的胰岛素供应相对减缓,血糖因而上升,同林蛙一样,这些能够降低血液的冰点。他们排尿更为频繁,以使体内含水量减低(美国陆军最近的研究表明寒冷天气条件下脱水的危害很小)。这些人也许还能够依靠棕色脂肪燃烧血液中过剩的糖以产生热量,甚至也许他们能产生额外的凝血因子修复因寒流袭击造成的组织损伤。不难想象,在严寒下他们比普通人更具有优势,更有甚者,如果他们能像林蛙一样,只是出现暂时性的高血糖,那么就更有可能活到生育年龄。
目前已有证据支持这一理论。
启示
但我们确实了解到,一些今天看似有害的基因却有助于我们祖先的生存和繁衍,如血色病和鼠疫的关系。因此回顾历史、放眼未来,那些我们今天讨厌的基因,或许曾经、或者将来能给我们带来好处。
进化是伟大的,但它并非十全十美。每一次适应都可能是多个物种间的妥协。公孔雀漂亮的羽毛使它们对母孔雀更具吸引力,但同时也让捕猎者更容易发现它们。人类的骨骼结构让我们能直立行走,并提供了足够的头颅空间以容纳大脑,但是两者的组合却使得婴儿的头部只能勉强通过母亲的产道。自然选择发挥作用时,它并不青睐于那些能够让某一特定植物或动物变得“更好”的适应性变化——而是在当前环境下,该物种能否有更多的生存机会。当出现危及人类生存的突发性环境变化,如新的疾病、新的捕食者或新的冰期时,自然选择的目标是集中于那些能够提高生存概率的遗传特性。
Part3
如果你正在好奇,既然深肤色阻挡了所有的紫外线,那么它们如何合成足量的维生素D呢?这真是个不错的提问。其实,穿透皮肤的紫外线的确会损坏叶酸,但同时它们却对合成维生素D大有帮助。进化为深肤色的目的是保护叶酸,但这却不是一个能随意开关的过程;就是说,当你需要大量维生素D时,你不能将控制生成黑色素的开关关掉。因此对深肤色的人而言,一个新的问题迫在眉睫:由于生活在阳光充足的环境中,他们的肤色尽管保证了体内充足的叶酸供给,却阻断了维生素D的贮存。
可进化真是妙不可言,它们考虑再三,决定在深肤色人群的基因库中为载脂蛋白E(ApoE4)这个小角色预留空间。ApoE4的作用能确保血液内的胆固醇水平迅速升高;当有足量胆固醇可供转化时,深肤色的人能最大限度地利用穿透皮肤的太阳光。地球越北端的区域中也有类似的适应机制,其实生活在欧洲的白种人不是高枕无忧。在欧洲不是深肤色阻挡了阳光,而是他们尽管拥有浅肤色,却没有足够的光照合成维生素D。于是可以想见ApoE4在北欧人中普遍存在;纬度越靠近极地,这种现象越为明显。而对非洲人而言,ApoE4基因能使胆固醇水平迅速升高,这样携带此基因的人就能最大限度地将胆固醇转化为维生素D。
但是从进化的角度出发,ApoE4并不是一笔划算的交易。ApoE4基因及与之相关的胆固醇使人们发生心脏病和脑卒中的风险增高;在白种人中,它甚至还增加了发生阿尔茨海默症的风险。透过血色病和糖尿病的例子,我们已经看到,一代人的进化优势很可能是另一代人的进化难题;特别当他们处于不同的环境时,这一矛盾尤为突出。一个直观的例子就说明不同环境对同一进化策略确有不同的影响,看看一个和你自己鼻子有关的疾病。ACHOO综合征,全名是常染色体显性阳光促发综合征,这种疾病典型的临床表现是当患者从黑暗环境进入强光环境,通常是暴露于阳光时,会不由自主地打喷嚏。为了更好地认识这种疾病,我们不妨回到我们祖先的生活。那时他们大多居住在山洞中,而这种打喷嚏的反射能帮助他们有效的清除鼻腔和上呼吸道中的真菌或细菌。但是现在,当某人穿过黑暗的隧道,见到一缕阳光时,就会不可遏制地打喷嚏,可是已经无法像我们祖先一样从打喷嚏中获取保护,反而有可能造成危险。为了深入认识新环境对旧有适应机制的影响,我们还需要看看其他例证。在这些例子中,不同的人群循着不同的进化路线,但这一次发挥作用的不仅仅是环境因素,还有文化因素。
"酒后红脸"是机体的自我保护
如果你是亚洲后裔,那么在畅饮酒精饮料后你有50%的概率体验心跳加速、体温升高、脸颊绯红的感受。即使你不是亚洲人,但曾光顾过经常有亚洲人出没的酒吧,你也极有可能亲眼目睹过上述情景。正因为如此,这种反应被称为"亚洲红脸",或更学术的称为"酒精性脸红反应"。这种反应存在于约半数的亚洲后裔中,但在其他种族中却并不常见。这后面是否另有隐情?
当我们饮酒时,机体也同时进行着解毒反应。这是一个复杂的过程,尽管主要发生在肝脏,但其他许多酶和器官也参与其中。首先,乙醇脱氢酶会将酒精转化为乙醛;然后另一种酶--乙醛脱氢酶将乙醛转化为乙酸;最后第三种酶将乙酸转化为脂肪、二氧化碳和水(酒精中的能量一般以脂肪的形式储存于体内,这正是啤酒肚的由来)。
许多亚洲人的乙醛脱氢酶基因存在变异(表现为ALDH2*2),这使他们体内这种酶的作用不足,不能有效地将乙醛转化为乙酸。乙醛的毒性是乙醇的三十倍;很少的量就可以让人醉态百出,其中一个表现就是面颊发红。当然,酒醉后的表现远非如此。有ALDH2*2基因变异的人即使小酌一杯,体内蓄积的乙醛也可能引起醉意,表现为面红耳赤、天旋地转、剧烈呕吐、东倒西歪。当然,这种反应也有其积极的作用,它能使有ALDH2*2变异的人不容易出现酒精中毒;因为对他们而言,饮酒很容易带来一种不太愉悦的感觉!
有ALDH2*2基因变异的人群对酒精中毒的抵抗力非常强大,医生经常使用一种叫做戒酒硫(安塔布司)的药物治疗酒精中毒,其本质就是模仿ALDH2*2的作用。戒酒硫能与体内的乙醛脱氢酶作用,最终使得服用这种药物的人在饮酒后和带有ALDH2*2基因变异的亚洲人产生同样的反应。
那么为什么ALDH2*2基因变异在亚洲人中普遍存在,而在欧洲人中却少有耳闻呢?这与他们净化水的方式有关。
Part4
辣椒素是一种黏黏的毒素,它能黏附于黏膜,这就是为什么用手接触辣椒后再碰眼睛时会有火辣辣的感觉。同时,这也能解释为什么这种烧灼感会持续相当长的时间,而用水清洗毫无作用,这是因为辣椒素的黏性使其不能轻易溶解于水。其实这种情况下,你更好的办法是喝一杯牛奶(当然更重要的是赶紧把辣椒抹去!)或吃些含有脂肪的东西,因为脂肪是疏水性的,它有助于清除黏膜中的辣椒素,使你恢复正常。
苦的东西不一定就有毒
你是不是许多次都希望能吃点甜的、咸的、或是苦的?你或许曾经自言自语:"嘿,晚餐我只是想来点真正苦的东西。"我猜得不错吧?
在西方传统的饮食习惯中有四种基本的口味,即:甜、咸、酸、苦。(第五种口味来自于世界其他地方,无论在文化上,还是在科学上,它正逐渐传入西方,这就是鲜味,在烹制完全的食物和发酵食物,如味噌、意大利干酪或全熟的牛排中你都可以品尝到这种口味。)大多数口味都是引人入胜的,其实进化出这些味道的原因非常简单--它们能让我们对食物着迷,而食物中包含着我们需要的营养元素、糖和盐。
但苦味却有所不同,它让我们恨不得扭头就走。这其中或许蕴含着重要的道理。年由纽约大学、杜克大学医学院和德国人类营养研究所共同协作完成的一项研究结果显示,人们之所以进化出品尝苦味的能力,是为了检测出植物中的毒素,而避免食用它们(这就是为什么植物学家给植物产生的毒素起了一个专有名词,叫做拒食剂)。通过对舌头上一种苦味觉受体基因的遗传信息进行重组分析,科学家们发现这种能力起源于至0年前的非洲。并非所有人都能品尝出苦味,同时一些人对它的敏感程度也可能不及其他人---但是考虑到这一能力涉及人群之广,显然它是人类重要的生存优势。
镰状形红细胞贫血症与疟疾
尽管如此,每年还是有数亿疟疾感染者。虽然疟疾是全球十大致死原因之一,但并非所有感染者都会死亡。更重要的是,并非每个被携带疟疾的蚊子叮咬后的人都会致病。那么究竟什么是疟疾存活者的生存之道呢?
J.B.S.霍尔丹是首批认识到不同的自然环境会产生不同的进化压力的人之一,他还指出某些人群中独特的遗传特性可能是致病原因。50多年前,他就认识到,某些人尤其是有镰刀形红细胞贫血症或地中海贫血及其他遗传性血液病的人,对疟疾有更好的天然抗性。
今天,许多研究者都已认识到一种比镰刀形红细胞贫血症或地中海贫血更常见的遗传特性可以保护人们免受疟疾侵袭,这就是G6PD缺乏。在两项大型的病例对照研究中,研究者发现有G6PD突变的非洲儿童对恶性疟原虫的抵抗力是没有该种突变儿童的两倍,而由恶性疟原虫引起的是一种最为严重的疟疾。实验室研究进一步证实了上述理论,当需要在"正常"红细胞和G6PD缺乏的红细胞中二选一时,导致疟疾的寄生虫总是毫不犹豫的选择正常细胞。
首个真正有效的抗疟药来自于金鸡纳树的树皮。苏格兰军队外科医生乔治·克莱早在19世纪初期就发现了金鸡纳树树皮的抗疟特性,但之后又历经了一个世纪,法国化学家才分离到了其中独特的有用成分--奎宁,并用其制成了奎宁水。这种水喝起来令人作呕,相传英国士兵将它和杜松子酒混在一起,一股脑喝下去,于是产生了一种经典的服用方法。英国高档鸡尾酒金汤力(Gintonic)便是以它为原型调制的
蔬菜也不是无毒的
吃些蔬菜吧,虽然蔬菜也可能要了你的命。
大自然母亲给我们的信息总是让我们摸不着头脑,真相仿佛永远都是扑朔迷离、令人费解的。许多植物毒素对我们是有益的,而需要我们了解的只是它们是如何生存的,我们是如何生存的,我们和它们如何才能互通有无,和平共处。
"植物雌激素将导致不孕。"这种说法或许有失偏颇,事实上大豆中的植物雌激素--异黄酮有助于阻断或延缓前列腺癌细胞的生长。一些研究者还认为这一成分可以减缓更年期症状,这或许就是亚洲妇女更年期症状相对较少的原因。
辣椒中的辣椒素能刺激内啡肽的释放,这可以引发愉悦的感受,减少压力。辣椒素还能提高新陈代谢率,在一些人中可高达25%。更重要的是,现在有越来越多的证据表明,辣椒素可以减轻各种各样的疼痛,包括关节痛、带状疱疹和术后疼痛。
还有大量例证不胜枚举。芹菜中的补骨质素可以引起皮肤损害,但同时它又能真正帮助牛皮癣患者。大蒜中的大蒜素能防止血液中的血小板聚集形成血栓,这可能会成为防止心脏病的强大武器。如今阿司匹林是帮助我们远离医生的利器,无论是防治血栓,还是减轻发热所致的疼痛,都大有其用武之地;但它原本是柳树皮抵御昆虫的化学物质。你听说过紫杉醇吧?这是另一个来自于树皮的强效抗癌药物,不过这次不是柳树,而是太平洋紫杉的树皮。
现在仍然有60%乃至更多的人群直接以植物为药。或许我们应该时刻环绕四周,看看植物给我们带来了何种美食,并不时问问为什么。
Part5
那么,为什么有的微生物会进化出巨大的毒力,有的微生物却喜欢不断寻找新的宿主?埃瓦尔德认为,毒力的大小主要取决于某一特定的病原体是如何在宿主之间进行传播的。如果你能记住所有的传染性病原体都有一个相同的目标——通过感染新的宿主来进行生存和繁殖,那么这一切就都说得通了。让我们来看一下微生物在宿主之间进行传播的三种基本途径:
(1)宿主之间距离较近时,通过空气或身体接触进行传播,以这种方式传播的疾病包括普通感冒和性传播疾病(STDs)等;
(2)以其他的生物,如蚊子、苍蝇或跳蚤为中间媒介进行传播,这类疾病包括疟疾、非洲昏睡病、斑疹伤寒等;
(3)通过受污染的食物或水进行传播,通过这种方式传播的疾病包括霍乱、伤寒和甲型肝炎等。
现在,让我们从毒力的角度来思考一下以上不同的传播途径各自意味着什么。埃瓦尔德认为,通过第一种途径传播的疾病面临着“对抗”毒力的进化压力。这些微生物依附于它们的宿主,宿主需要带着它们四处走动,才能将它们“引荐”给新的宿主。这就意味着它们需要的宿主是相对健康的,至少身体是可以移动的。这就是为什么当你感冒的时候,尽管一直感觉难受,但却依然能起床上班。感冒病毒就是要确保你可以乘坐地铁去上班,一路喷嚏不断、咳嗽不止。埃瓦尔德认为,这种感冒病毒在进化上取得了巨大的成功,它的毒力进化得恰到好处,既保证我们活动自如,又确保它们可以存活下来。事实上,他也认为感冒病毒可能永远不会进化到置我们于死地或者使我们严重瘫痪的地步。
另一方面,当某种传染性病原体不需要它的宿主四处走动时,事情就会变得有些棘手了。正如我们前面所提到的,疟疾可以使我们虚弱无力、瘫卧在床——它们不需要我们来帮助它们寻找新的宿主;相反,它们希望我们不堪一击,任由其吸血小伙伴蚊子叮咬。事实上,疟原虫将其宿主推向死亡的边缘有着进化上的“优势”。我们血液中的疟原虫越多,蚊子吸食的疟原虫可能也就越多;蚊子吸食的疟原虫越多,当它们叮咬别人时就越容易引起感染。
霍乱同样也是如此,它不需要依靠我们四处走动来寻找新的宿主,所以霍乱的致病菌没有理由选择对抗毒力。它们很容易通过未加保护的水源,比如洗过脏衣服或床单的河流、池塘和湖泊,以及生活污水进行传播。同样,霍乱在向毒力进化方面具有优势——由于致病菌无情地繁殖,感染者会不停地腹泻,可能会排泄出多达10亿个病原体,从而使一些致病菌找到新宿主的可能性大大增加。总而言之,如果传染性病原体拥有盟友(比如蚊子)或者良好的运载系统(比如未加保护的水源),那么它们与其宿主的和平共处就会变得无关紧要了。在这种情况下,进化可能更青睐于那些最能充分攫取宿主资源的病原体,从而使它们可以快速大量地繁殖——而对于宿主来说,这无疑将是一场巨大的灾难。
太阳黑子活动与基因突变
太阳黑子活动高峰所造成的破坏还远不止于此。这些太阳黑子活动的高峰与流感大流行之间还存在着奇怪的相关性。20世纪时,9次太阳黑子活动高峰中有6次都与大规模的流感暴发同时发生。事实上,—年爆发的20世纪最严重的一次流感,也是紧随着年的太阳黑子活动高峰发生的,这次流感造成了数百万人死亡。当然,这也可能只是巧合。这种相关性也可能确实存在。流感的暴发和大流行被认为是由病毒的DNA发生突变时引起的“抗原漂移”(antigenicdrift),或是病毒从相关毒株中获得新的基因时引起的“抗原转换”(antigenicshift)导致的。当病毒发生明显的抗原漂移或转换时,我们的身体就不能识别出这种病毒,并且也没有抗体可以对抗它,于是事情就会变得很糟糕。这就像是一个在逃的罪犯乔装打扮一番之后,使用了一个全新的身份,这样他的追捕者就认不出他来了。那么,抗原漂移是由什么引起的呢?是突变。辐射可以引起突变,而太阳每11年发生的活动所带来的辐射量要远远多于平时的正常量。当某个特定的生物体在生殖过程中发生突变时,进化可能就会开始。
启示
随着为人类基因组绘制图谱工作的开展和结束,“唯一随机变化”理论看起来更加苍白无力了。遗传学家起初认为,每一个基因都有其目的——无论是决定眼睛颜色的基因,决定“美人尖”(额头的V形发尖)的基因,还是决定附着耳垂的基因。当基因出现差错时,我们就会患上囊性纤维化、血色素沉积症或者蚕豆病。这一理论还认为,人类基因组含有个以上的蛋白编码基因。但是今天,通过对人类基因组图谱的分析,我们得知人类基因组只含有大约个蛋白编码基因。
突然之间,这一切都明了了,基因并非只执行单一的任务。如果每个基因只有一项任务的话,那么几乎就没有足够的基因来生产人类生命所必需的所有蛋白质了。相反,单个的基因能够通过复杂的复制、剪切和组合指令等过程产生许许多多不同的蛋白质。
事实上,就如同一个永不停歇的赌场发牌员一样,基因也可以不断地洗牌和重组,以产生大量不同的蛋白质。有一种果蝇的基因能产生近4万种不同的蛋白质!6每次洗牌都不局限于单个的基因——基因“发牌员”可以从其他“牌桌”上借用“纸牌”,将基因的部分信息与其他基因组合在一起。在基因组层面上,这可以说是最复杂的环节,也正是这一环节使得基因塑造了千姿百态的人类。我们或许和许多其他生物体拥有部分相同的基因,但是真正关键的是我们如何操控这些基因。
我们或许和许多其他生物体拥有部分相同的基因,但是真正关键的是我们如何操控这些基因。
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